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本篇內容主要講解“Redis中的bitmap是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“Redis中的bitmap是什么”吧!
Redis 的位圖（bitmap）是由多個二進制位組成的數組，數組中的每個二進制位都有與之對應的偏移量（從 0 開始），通過這些偏移量可以對位圖中指定的一個或多個二進制位進行操作。
實際上，位圖并不是 Redis 提供的一種新的數據類型，它是字符串類型的擴展。所以位圖的命令可以直接使用在字符串類型的鍵上，位圖命令操作的鍵也可以被字符串類型命令操作。
比如，現有一個字符串鍵 foo：
redis> set foo bar
1 個字節由 8 個二進制位組成，所以 foo 鍵的二進制形式就是：
通過 SETBIT 命令，可以為位圖指定偏移量上的二進制位設置值，offset 必須大于等于 0，value 只能是 0 或 1。此命令的時間復雜度是 O(1)。
SETBIT key offset value
SETBIT 命令在對二進制位進行設置之后，將返回二進制位被設置之前的舊值作為結果。
假設現在想把 bar 變為 aar，只需如下兩步操作：
redis> setbit foo 6 0 (integer) 1 redis> setbit foo 7 1 (integer) 0 redis> get foo"aar"
當執行 SETBIT 命令嘗試對一個位圖進行設置的時候，如果位圖不存在，或者位圖當前的大小無法滿足，Redis 將對被設置的位圖進行擴展，并將所有未被設置的二進制位的值初始化為 0。比如：
redis> setbit far 10 1
由于 far 并不存在，所以 Redis 會將 0~9 的二進制位設置為 0，因為 Redis 對位圖的擴展操作是以字節為單位進行的，所以實際上 far 一共有 16 個二進制位，并不是 10 個，且 11~15 的二進制位也是 0。
基于這種情況，當指定的二進制位偏移量過大時，Redis 需要一次性分配完所有內存，這可能會造成 Redis 服務器阻塞。比如存儲用戶的性別，1 代表男性，0 代表女性，使用 ID 作為二進制偏移量，如果 ID 從 10000000001 開始的，就需要將用戶 ID 減去 10000000000 再進行存儲，否則會造成內存浪費。
使用 GETBIT 命令可以獲取位圖指定偏移量上的二進制位的值。此命令的時間復雜度是 O(1)。
GETBIT key offset
如果輸入的偏移量超過了位圖目前擁有的最大偏移量，將返回 0 作為結果。
通過 BITCOUNT 命令可以統計位圖中值為 1 的二進制位數量。此命令的時間復雜度是 O(n)。
BITCOUNT key [start end]
在默認情況下，BITCOUNT 命令對位圖包含的所有字節中的二進制位進行統計，也可以通過可選的 start 參數和 end 參數，讓 BITCOUNT 只對指定字節范圍內的二進制位進行統計（不是二進制偏移量）。比如，希望統計 ar 兩個字節中值為 1 的二進制數量：
redis> bitcount foo 1 2 (integer) 7
start 和 end 參數也支持使用負數索引，下方的用法與上方的等效：
redis> bitcount foo -2 -1 (integer) 7
通過執行 BITPOS 命令，在位圖中查找第一個被設置為指定值的二進制位，并返回這個二進制位的偏移量。
BITPOS key value [start end]
BITPOS 也接受可選的 start 參數和 end 參數，讓 BITPOS 命令只在指定字節范圍內的二進制位中進行查找。
redis> get foo"aar"redis> bitpos foo 1 (integer) 1 redis> bitpos foo 0 (integer) 0 redis> bitpos foo 0 1 2 (integer) 8 redis> bitpos foo 1 1 2 (integer) 9 redis> bitpos foo 1 -1 -1 (integer) 17
針對邊界的處理：
當嘗試對一個不存在的位圖或者一個所有位都被設置成了 0 的位圖中查找值為 1 的二進制位時，BITPOS 命令將返回 -1 作為結果。
如果在一個所有位都被設置成 1 的位圖中查找值為 0 的二進制位，那么 BITPOS 命令將返回位圖最大偏移量加上 1 作為結果
通過 BITOP 命令，對一個或多個位圖執行指定的二進制位運算，并將運算結果存儲到指定的鍵中。
BITOP operation destkey key [key ...]
operation 參數的值可以是 AND、OR、XOR、NOT 中的任意一個，這 4 個值分別對應邏輯并、邏輯或、邏輯異或和邏輯非 4 種運算，其中 AND、OR、XOR 這 3 種運算允許用戶使用任意數量的位圖作為輸入，而 NOT 運算只允許使用一個位圖作為輸入。BITOP 命令在將計算結果存儲到指定鍵中之后，會返回被存儲位圖的字節長度。
當 BITOP 命令在對兩個長度不同的位圖執行運算時，會將長度較短的那個位圖中不存在的二進制位的值看作 0。
redis> set foo1 bar OK redis> set foo2 aar OK redis> bitop or res foo1 foo2 (integer) 3 redis> get res"car"
注意：BITOP 可能是一個緩慢的命令，它的時間復雜度是 O(N)，在處理長字符串時應注意一下效率問題。
用用戶 ID 作為偏移量，若用戶做了某種行為則通過 SETBIT 將二進制位設置為 1，通過 GETBIT 判斷用戶是否做了某種行為，通過 BITCOUNT 可以知道有多少用戶執行了行為。
可以使用 SETBIT 和 BITCOUNT 來實現，以用戶 ID 作為 key ，假設今天是上線統計功能開放的第一天，ID 為 1 的用戶上線后就通過 SETBIT 1 0 1。當要計算此用戶的總共以來的上線次數時，使用 BITCOUNT 命令就可以得出的結果。
使用這種方式存儲數據，即使 10 年后，1個用戶就只占用幾百字節的內存，它的處理速度依然很快。如果 bitmap 數據比較大，建議將 bitmap 拆分成多個小的 bitmap 分別進行處理。
到此，相信大家對“Redis中的bitmap是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！
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